Durch die Umstellung auf eine Kreislaufwirtschaft können insbesondere mittelständische Unternehmen ihre Material- und Energieeffizienz verbessern und den Verbrauch von Ressourcen reduzieren. Dadurch können sie
Die Kreislaufwirtschaft erfordert jedoch eine Veränderung in der Art und Weise, wie Unternehmen produzieren und wie Produkte hergestellt werden. Die Umstellung auf ein nachhaltiges Wirtschaften erfordert eine umfassende Transformation der industriellen Prozesse.
Unsere Showcases geben Einblicke in Forschung, Praxis und Initiativen im Netzwerk der AIF.
Weniger Heizen durch infrarot-reflektierende Möbel
Problem
- In privaten Haushalten ist das Heizen für einen großen Teil des Energieverbrauchs verantwortlich und damit für den CO2-Ausstoß.
Wirkung
- Beschichtete Oberflächen von Möbeln, Wohntextilien, Bodenbelägen oder Wand- und Deckenverkleidungen sollen die mittlere Infrarotstrahlung (MIR) in den Raum reflektieren.
- Eine solche Reflexion kann durch Mikrostrukturen wie zum Beispiel metallisierte Glaspartikel, Nanodrähte oder optisch aktive Faserstrukturen erfolgen.
- Es wurden Beschichtungsmatrices entwickelt, die Reflexionsgrade von bis zu 42 Prozent, bei Holzoberflächen sogar von bis zu 80 Prozent erzielt.
- Dadurch kann in Innenräumen bei hoher thermische Behaglichkeit die eingesetzte Heizenergie deutlich reduziert werden.
Beitrag zur Transformation
- Reduzierung der Heizenergie schont Umwelt und Ressourcen und verbessert den CO2-Fußabdruck jedes Einzelnen.
Einbindung Mittelstand
- 13 Unternehmen im Projektbegleitenden Ausschuss, darunter 12 KMU
Das Projekt wurde im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz mit öffentlichen Mitteln unterstützt.
AIF-Forschungsvereinigung
Forschungskuratorium Textil e.V. – FKT
5 mal mehr – Frischbeton-Recycling
Bei der Herstellung von Frischbeton können anfallende Restmengen wieder aufbereitet werden und bisher zu fünf Prozent in neuen Beton einfließen. Künftig soll sich dieser Anteil auf 25 Prozent erhöhen! Mehr Information im 4-minütigen Film.
Problem
- Bauen ist rohstoff- und energieintensiv, insbesondere die Betonherstellung.
- Die Baubranche zählt zu den bedeutendsten Wirtschaftszweigen in Deutschland und ihre Produkte wie Gebäude oder Straßen sind unverzichtbar.
- 2021 wurden rund 54 Mio. m³ Transportbeton in Deutschland produziert, fast 300.000 Wohnungen gebaut; etwa 11.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind in insgesamt 1.900 Transportbetonwerken beschäftigt.
Wirkung
- Untersuchungen zur Steigerung des Frischbeton-Recyclings in der Transportbetonindustrie, anfallende Überschussmengen können dem Wertstoffkreislauf durch Recyclinganlagen wieder zugeführt werden.
- Austauschquoten der wiedergewonnenen Gesteinskörnungen durch IGF-Ergebnisse von bis zu 25 % möglich, bisher nur 5 %.
Beitrag zur Transformation
- Ressourceneffizienz in der Produktion des wichtigsten Baustoffs der Welt.
- Wiederverwendung verfünffacht, Überarbeitung der nationalen Betonnorm.
Einbindung Mittelstand
- 7 Unternehmen im Projektbegleitenden Ausschuss, davon 3 KMU.
Das Projekt wurde im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz mit öffentlichen Mitteln unterstützt.
AIF-Forschungsvereinigung
Forschungsgemeinschaft Transportbeton e.V. – FTB
Kreislaufwirtschaftliche Silizium-Nutzung
Problem
- Hoher Bedarf an Sand als Rohstoff für Silizium, aber nur begrenzt verfügbar.
- Rückgewinnung von Silizium aus Abfallprodukten der Solarwafer- und Halbleiter-Fertigung und aus ehemaligen Photovolatik (PV)-Modulen nötig.
Wirkung
- Silizium-Abfall wird in einem Gasphasenreaktor zur Nanomaterial-Synthese in Pulver umgewandelt und im Gasstrom veredelt.
- Entstandenes Material wird mittels Laser-Strahlschmelzen verarbeitet und elektrisch charakterisiert, um die Wiederverwendbarkeit zu verifizieren.
- Entwicklungsschritte zur neuen Verwendung in Lithium-Ionen-Batterien, Dioden, Thermoelektrik oder Hochleistungskeramiken.
Beitrag zur Transformation
- Wiederverwendung von begrenzten Rohstoffen = Ressourcenerhalt.
- Unterstützung der alternativen Energieproduktion.
Einbindung Mittelstand
- KMU aus dem PV-Recycling, Anlagenbau, Materialaufbereitung u.m. können ihr Fertigungs- und Produktportfolio um neue Technologien erweitern.
- 9 Unternehmen im Projektbegleitenden Ausschuss, davon 6 KMU.
Das Projekt wurde im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz mit öffentlichen Mitteln unterstützt.
AIF-Forschungsvereinigung
Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. (IUTA)
Technische Fasern aus Biomaterialien
Der Grundstoff für biotechnologische Fasern wurde weiterentwickelt, um deren erhöhte Festigkeit zu ermöglichen. Herkömmliche, aus fossilen Rohstoffen hergestellte Kunststofffasern könnten damit ersetzt werden. Mehr Information im 4-minütigen Film.
Problem
- Technische Fasern bestehen größtenteils aus auf Erdölbasis hergestellten Polymeren, damit ist ihre künftige Verfügbarkeit begrenzt.
- Biopolymere aus nachwachsenden Rohstoffen, wie z.B. Polylactid (PLA), sind aufgrund ihrer Eigenschaften für technische Anwendungen bislang nur sehr beschränkt einsetzbar.
Wirkung
- Mit Hochleistungs-PLA-Biko-Fasern ist es erstmals gelungen, ein PLA-Blend mit Stereokomplex-Kristallstruktur im Technikumsmaßstab herzustellen.
- Die Entwicklung auf einer industrienahen Technikumsanlage erlaubt eine einfache Überführung in den Industriemaßstab.
- Die nun ausreichende Materialverfügbarkeit erlaubt die Entwicklung von Fasern mit höheren Festig- und Steifigkeiten.
Beitrag zur Transformation
- Ressourcenschonung – Ersatz von erdölbasierten Grundstoffen durch Biopolymere.
- Branchenübergreifende Nutzung von Medizintechnik bis Luft- und Raumfahrt.
Einbindung Mittelstand
- 9 Unternehmen im Projektbegleitenden Ausschuss, davon 7 KMU.
Das Projekt wurde im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz mit öffentlichen Mitteln unterstützt.
AIF-Forschungsvereinigung
Forschungsvereinigung Werkstoffe aus nachhaltigen Rohstoffen e.V. – WNR
Weiterführende Videos zu Forschungsprojekten aus dem Themenfeld Kreislaufwirtschaft
Sie sehen gerade einen Platzhalterinhalt von YouTube. Um auf den eigentlichen Inhalt zuzugreifen, klicken Sie auf die Schaltfläche unten. Bitte beachten Sie, dass dabei Daten an Drittanbieter weitergegeben werden.
Mehr InformationenSie sehen gerade einen Platzhalterinhalt von YouTube. Um auf den eigentlichen Inhalt zuzugreifen, klicken Sie auf die Schaltfläche unten. Bitte beachten Sie, dass dabei Daten an Drittanbieter weitergegeben werden.
Mehr InformationenEnergiewende
Die Energiewende, d.h. der Umbau der Energieversorgung Deutschlands mit dem Ziel, Energie effizienter zu nutzen und den Anteil erneuerbarer Energien deutlich zu steigern, ist eine der großen gesellschaftlichen Herausforderungen der nächsten Jahrzehnte und erfordert die Umsetzung technologischer Innovationen in allen Bereichen des Energiesystems.
Für die deutsche Industrie ist die Energiewende Herausforderung und Chance zugleich. Als Energieverbraucher ist sie durch die Notwendigkeit des Umdenkens und der Anpassung massiv betroffen, als Anbieter von Energieeffizienztechnologien können sich neue Geschäftsfelder und Märkte eröffnen.
Die im branchenübergreifenden und technologieoffenen Industrienetzwerk der AIF organisierten Forschungsvereinigungen befassen sich mit Forschung & Entwicklung zur Realisierung der Energiewende.
